Das Projekt V4F verfolgt das Ziel, einen Machbarkeitsnachweis für eine neuartige Technologie zur kontrollierten Wechselwirkung von Hochenergie-Laserlicht mit speziell synthetisierten Targets zu erbringen. Im Mittelpunkt steht der Einsatz von Lasern mit extremem orbitalem Drehimpuls in Kombination mit Boran-Clustern als Brennstoff für die aneutronische Proton-Boron-Fusion (p-¹¹B). Ziel ist es, die Energiebilanz dieser Fusionsreaktion deutlich zu verbessern.

Aneutronische Fusion erzeugt keine freien Neutronen. Dadurch entsteht kein radioaktiver Abfall, und die freiwerdende Energie liegt ausschließlich in Form geladener Teilchen vor, die direkt elektrisch nutzbar sind. Dies macht sie zu einem vielversprechenden Ansatz für eine sichere und nachhaltige Energiegewinnung.

V4F entwickelt neue Konzepte und Simulationen zur inertialen Einschließung aneutronischer Fusionsreaktionen mit komplexen Borhydrid-Targets. Untersuchungen zur Teilchenbeschleunigung und zu strukturierten Lichtfeldern bilden die Grundlage für Experimente zur Hochenergie-Licht-Materie-Wechselwirkung. Erwartet werden höhere Alpha-Teilchen-Ausbeuten sowie eine Reduktion von Instabilitäten, wie sie bei konventionellen Fusionsansätzen auftreten.

Über die Energieforschung hinaus eröffnet die Technologie neue Perspektiven für kompakte Teilchenbeschleuniger. Insbesondere Positronenbeschleuniger könnten erheblich verkleinert werden, mit Anwendungen in Medizin, Industrie und Grundlagenforschung.